(57)【要約】  本発明は、可撓性薬剤リザーバ（６）の充填レベルを測定するためのデバイス（１）に関する。デバイス（１）は、可撓性薬剤リザーバ（６）を支持する支持体（２）および板バネ部材（３）を備える。板バネ部材（３）の第１セクション（３１）は固定軸受に取付けられる。板バネ部材（３）の第２セクション（３２）は遊動軸受によってガイドされる。板バネ部材（３）は、可撓性薬剤リザーバ（６）に接触し、可撓性薬剤リザーバ（６）の充填レベルの変化が板バネ部材（３）の形状の変化をもたらすように構成される。検出器（５）が、板バネ部材（３）の形状の、もたらされた変化を検出し、可撓性薬剤リザーバ（６）の充填レベルの測定を可能にするために配置される。
2019526348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性薬剤リザーバ（６）の充填レベルを測定するためのデバイス（１）であって、前記デバイスは、前記可撓性薬剤リザーバ（６）を支持する支持体（２）および板バネ部材（３）を備え、前記板バネ部材（３）の第１セクション（３１）が固定軸受に取付けられ、前記板バネ部材（３）の第２セクション（３２）が遊動軸受によってガイドされ、前記板バネ部材（３）は、前記可撓性薬剤リザーバ（６）に接触し、前記可撓性薬剤リザーバ（６）の前記充填レベルの変化が前記板バネ部材（３）の形状の変化をもたらすように構成され、検出器（５）が、前記板バネ部材（３）の形状の、もたらされた変化を検出し、前記可撓性薬剤リザーバ（６）の前記充填レベルの測定を可能にするために配置されるデバイス。
【請求項２】
実質的に空の状態と実質的に完全に充填された状態との間で前記可撓性薬剤リザーバ（６）の前記充填レベルが変化するときに、前記板バネ部材（３）の形状が、円固形状と略平板形状との間で変化するようにさらに設計されている請求項１記載のデバイス。
【請求項３】
前記固定軸受が、ヒンジ軸受（４１）のデザインを有し、特には、前記第１の部分（３１）が、前記支持体（２）に対して固定して配置されるピボット（４１ｐ）に回転可能に取付けられる１つまたは複数のバレルセクション（４１ｂ）に接続される請求項１または２記載のデバイス。
【請求項４】
前記遊動軸受が、滑り軸受（４２）のデザインを有し、特には、前記第２の部分（３２）が、前記支持体（２）に対して固定して配置される固定部（４２ｘ）に沿ってスライド可能なガイドセクション（４２ｇ）に接続される請求項１〜３のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項５】
前記可撓性薬剤リザーバ（６）が前記支持体（２）と前記板バネ部材（３）との間に配置される請求項１〜４のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項６】
前記板バネ部材（３）がシート材料から製造される請求項１〜５のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項７】
前記板バネ部材（３）が、カットアウトおよびブレークスルーの少なくとも１つを含む
請求項１〜６のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項８】
前記板バネ部材（３）が、前記可撓性薬剤リザーバ（６）に接触するための接触セクション（３３）を含み、前記接触セクション（３３）は、前記第１セクション（３１）と前記第２セクション（３２）との間に配置される請求項１〜７のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項９】
前記検出器（５）が前記固定軸受に対する前記第１セクション（３１）の回転運動を検出するように設計されている請求項１〜８のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記検出器（５）が、前記板バネ部材（３）の前記形状の変化を検出するための磁気的、光学的、および機械的検出器の少なくとも１つを含む請求項１〜９のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記検出器（５）が、前記支持体（２）に対して固定して配置された磁気センサ（５ｓ）を含み、前記磁気センサ（５ｓ）が、前記板バネ部材（３）の前記形状の変化によりもたらされる前記第１の部分（３１）の回転運動に追従するように前記板バネ部材に固定されている磁気素子（５ｍ）と協働するように設計されている請求項１〜１０のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１２】
さらに、前記検出器（５）からの電気信号を受信し、前記電気信号を前記可撓性薬剤リザーバ（６）の充填レベルに変換するための処理ユニットを含む請求項１〜１１のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載のデバイスおよび医療用ポンプを備える医療用注入デバイスであって、前記可撓性薬剤リザーバ（６）が、前記医療用ポンプに薬剤を送達するように、および／または前記医療用ポンプから薬剤を受け取るように設計されている医療用注入デバイス。
【請求項１４】
前記医療用ポンプが、インスリンポンプであり、前記可撓性薬剤リザーバが、インスリンを含む薬剤を格納するように設計されている請求項１３記載の医療用注入デバイス。
【請求項１５】
支持体（２）によって支持された可撓性薬剤リザーバ（６）の充填レベルを測定する方法であって、前記方法が、前記可撓性薬剤リザーバ（６）の前記充填レベルの変化が板バネ部材（３）の形状の変化をもたらすようにすること、および前記可撓性薬剤リザーバ（６）の前記充填レベルを測定するために、前記板バネ部材の形状の、もたらされた変化を検出することを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性薬剤リザーバの充填レベル測定デバイスに関する。また、本発明は、本発明のデバイスを備える医療用注入デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
インスリンポンプなどの医療用注入デバイスは、しばしば、薬剤を格納する剛性容器を備える。容器は、薬剤用のリザーバならびに投与デバイスとして機能する。容器は、プランジャを配置したシリンダ形状を有し得る。容器の充填レベルが最小を下回る場合に、ユーザに警告するために、注入デバイスの容器に格納されている薬剤の残量をモニターする必要がある。たとえば、容器内のプランジャの位置を視覚的にモニターすることができ、または、プランジャの位置に関連する電気信号を記録し、薬剤の残量を表示するためのディスプレイを制御するために使用することができる。上述したように、プランジャ付き剛性容器を設置した注入デバイスでは、薬剤の残量を表示することは簡単である。しかしながら、かかる容器のプランジャとシリンダとの間の大きく変化する摩擦により、少量の薬剤を放出することは困難である。
【０００３】
少量の薬剤の放出を可能にする、より感度のよい注入デバイスを提供するために、可撓性薬剤リザーバを配置することができる。可撓性薬剤リザーバは、バッグ形状を有することができる。ポンプは、投与デバイスとして用いることができる。ポンプは、可撓性薬剤リザーバからそのチャンバを満たし、患者に薬剤を投与するためにそのチャンバ内に充填された薬剤を放出する。可撓性薬剤リザーバと周囲との間の小さな圧力差により、少量の薬剤を正確に投与することができる。しかしながら、可撓性薬剤リザーバ内の薬剤の残量を容易に測定することができない。可撓性薬剤リザーバは、注入デバイス内に可視的に配置することができるが、ユーザは可撓性薬剤リザーバの幾何学的形状から薬剤の残量を容易に測定することができない。たとえば、可撓性薬剤リザーバがバッグ形状を有する場合、バッグ形状から薬剤の残量を推定することは非常に困難である。また、プランジャを有するシリンダ形状の容器とは異なり、バッグ形状の可撓性薬剤リザーバは、たとえば、可撓性薬剤リザーバ内の薬剤の残量を測定するため、電気信号を記録するのに使用することができる機械的要素を備えていない。
【０００４】
特許文献１には流入のない可撓性薬剤リザーバの充填レベルを測定することが開示されている。流入のない可撓性薬剤リザーバは充填レベルが単調に減少する。流入のない可撓性リザーバが所定レベル以上に充填されている間、停止面（stop surface）が流入のない可撓性薬剤リザーバに接触するように停止面を設計し、配置することができる。放出検出器は、停止面と放出されている流入のない可撓性薬剤リザーバとの間の接触を示す出力信号を生成することができ、処理ユニットは、放出検出器の出力信号から、流入のない可撓性リザーバの充填レベルを決定することができる。停止面により、流入のない可撓性薬剤リザーバは、停止面の無いものと同じ体積に膨張することができない。したがって、より少量の薬剤のみが流入のない可撓性薬剤リザーバ内に格納することができ、停止面が配置されていないリザーバに格納することができる場合と同量の薬剤を格納するために、リザーバを拡大する必要がある。
【０００５】
可撓性薬剤リザーバの充填レベルを測定するための別の解決策によれば、第１電極が、可撓性薬剤リザーバに配置される。充填レベルは、第１電極と対向電極との間の距離を容量的に検出することによって測定される。対向電極は、可撓性薬剤リザーバを囲む壁に配置することができる。別の変形例において、対向電極は、可撓性薬剤リザーバ上の第１電極の反対側に配置することができる。電極の静電容量を測定することは、ヒトの身体の部分、金属物体、などによって誘発されるノイズなどの環境ノイズに敏感であり、したがって、電極間の距離の検出が困難である。電極は、可撓性薬剤リザーバ上に配置する必要があるので、製造コストが増加する。可撓性薬剤リザーバの機械的性質は、電極によって変更され、電極を配置していないリザーバに格納することができるのと同量の薬剤を格納するために、より大きなリザーバが必要とされ得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１１／０１０７８５３号明細書
【発明の概要】
【０００７】
本発明の目的は、先行技術の欠点の少なくともいくつかを有していない、可撓性薬剤リザーバの充填レベルを測定するためのデバイスを提供することである。特に、本発明の目的は、可撓性薬剤リザーバの充填レベルの正確なモニタリングを可能にする、可撓性薬剤リザーバの充填レベルを測定するためのデバイスを提供することである。特に、本発明の目的は、医療用ポンプに薬剤を送達するように、および／または医療用ポンプから薬剤を受け取るように設計された標準的な可撓性薬剤リザーバの充填レベルの正確なモニタリングを可能にする、可撓性薬剤リザーバの充填レベルを測定するためのデバイスを提供することである。特に、本発明の目的は、可撓性薬剤リザーバの充填レベルの正確なモニタリングを可能にし、シンプルなデザインを有する、可撓性薬剤リザーバの充填レベルを測定するためのデバイスを提供することである。
【０００８】
本発明によれば、これらの目的は、独立請求項の特徴によって達成される。加えて、さらなる有利な実施形態が、従属請求項および明細書から得られる。
【０００９】
本発明によれば、上記目的は、特に、可撓性薬剤リザーバを支持するための支持体と板バネ部材を含む、可撓性薬剤リザーバの充填レベルを測定するためのデバイスによって達成される。板バネ部材の第１セクションは、固定軸受に取り付けられる。板バネ部材の第２セクションは、遊動軸受によってガイドされる。板バネ部材は、可撓性薬剤リザーバと接触し、可撓性薬剤リザーバの充填レベルの変化が板バネ部材の形状の変化をもたらすように設計されている。検出器は、板バネ部材の形状の、もたらされた変化を検出し、そして可撓性薬剤リザーバの充填レベルの測定を可能にするように配置されている。固定軸受は、第１セクションの回転運動を可能にすることができる。遊動軸受は、第２セクションのガイドモーションを可能にすることができる。したがって、板バネの形状の変化は、可撓性薬剤リザーバの充填レベルの変化に応じて可能になっている。特に、可撓性薬剤リザーバの充填レベルは可撓性薬剤リザーバの体積変化をもたらし、次に可撓性薬剤リザーバに接触する板バネ部材の形状の変化をもたらす。特に、第１セクションの回転運動は、可撓性薬剤リザーバの充填レベルの測定を可能にするために、正確に検出することができる。
【００１０】
一実施形態では、デバイスはさらに、実質的に空の状態と実質的に完全に充填された状態との間で可撓性薬剤リザーバの充填レベルが変化するときに、板バネ部材の形状が円弧状の形状と略平板状の形状との間で変化するように設計されている。
【００１１】
一実施形態では、固定軸受はヒンジ軸受のデザインを有していて、特に第１の部分は、支持体に対して固定して配置されたピボット上に回転可能に取付けられた１つまたは複数のバレルセクションに接続される。ヒンジ軸受は、第１セクションの回転運動を可能にする。
【００１２】
一実施形態では、遊動軸受は、滑り軸受のデザインを有していて、特に、第２の部分は、支持体に対して固定して配置された固定部に沿ってスライド可能なガイドセクションに接続される。滑り軸受は、第２セクションのガイドモーション、特に、線のような曲線に沿ったガイドモーションを可能にする。
【００１３】
板バネ部材は、フレキシブルな構造を有している。可撓性薬剤リザーバは、板バネ部材に接触する。可撓性薬剤リザーバが薬剤で満たされると、体積が増加する。板バネ部材は、増加した体積により、可撓性薬剤リザーバが板バネ部材を押圧し、板バネ部材を変形させるように配置されている。可撓性薬剤リザーバは、板バネ部材のバネ力を押圧する。薬剤が可撓性薬剤リザーバから引き出されると、体積が減少する。バネ力によって、板バネ部材の形状が変化する。板バネ部材は、可撓性薬剤リザーバとの接触を維持する。第１セクションが回転運動を行うことができるため、また第２セクションがガイドモーション、特に、線のような曲線に沿ったガイドモーションを行うことができるため、板バネ部材は、その形状を変化させることができる。
【００１４】
一実施形態において、可撓性薬剤リザーバは、支持体と板バネ部材との間に配置される。板バネ部材は、バネ力が可撓性薬剤リザーバとの接触をもたらすように配置されている。したがって、板バネ部材は、リザーバに薬剤を充填することや、リザーバから薬剤を消費することに起因する可撓性薬剤リザーバの体積変化に追従することができる
【００１５】
変形例では、板バネ部材は、シート材料から製造される。とりわけ、板バネ部材のコストは低い。
【００１６】
変形例では、板バネ部材は、カットアウトおよびブレークスルーの少なくとも１つを含む。特には、柔軟性、バネ力、可撓性薬剤リザーバを損傷する危険性などの、板バネ部材の機械的特性が、最適化され得る。
【００１７】
変形例では、板バネ部材は、可撓性薬剤リザーバと接触する接触セクションを備え、接触セクションは第１セクションと第２セクションとの間に配置される。特には、可撓性薬剤リザーバと接触するために接触セクションを最適化することができ、回転運動を可能にするために第１セクションを最適化することができ、ガイドモーションを可能にするために第２セクションを最適化することができる。最適化は、それに応じて板バネ部材を形成することによって、たとえば適切なカットアウト、ブレークスルーなどを配置することによって達成することができる。
【００１８】
変形例では、検出器は固定軸受周りの第１セクションの回転運動を検出するように構成される。回転運動は正確に検出することができる。充填レベルの正確な測定がさらに向上する。
【００１９】
一実施形態では、板バネ部材の形状の変化を検出するために、検出器は、磁気的、光学的、および機械的検出器の少なくとも１つを含む。
【００２０】
一実施形態では、検出器は、支持体に対して固定して配置された磁気センサを含み、磁気センサが、板バネ部材の形状の変化によりもたらされる第１の部分の回転運動に追従する板バネ部材に固定された磁気素子と協働するように設計される。
【００２１】
変形例では、デバイスは、検出器からの電気信号を受信し、また電気信号を可撓性薬剤リザーバの充填レベルに変換するための処理ユニットを含む。
【００２２】
また、本発明は、本発明のデバイスを含む医療用注入デバイスに関し、可撓性薬剤リザーバは医療用ポンプに薬剤を送達するように、および／または医療用ポンプから薬剤を受け取るように設計される。薬剤はリザーバから回収および補充でき、可撓性薬剤リザーバの充填レベルは正確に測定することができる。
【００２３】
一実施形態では、医療用ポンプは、インスリンポンプであり、かつ可撓性薬剤リザーバは、インスリンを含む薬剤を格納するように設計される。
【００２４】
本発明はさらに、支持体によって支持される可撓性薬剤リザーバの充填レベルを測定するための方法に関する。方法は、可撓性薬剤リザーバの充填レベルの変化が板バネ部材の形状の変化をもたらすようにすること、および可撓性薬剤リザーバの充填レベルを測定するために、板バネ部材の形状の、もたらされた変化を検出することを含む。可撓性薬剤リザーバの充填レベルの変化が板バネ部材の形状の変化をもたらすことを提供するために、板バネ部材の第１セクションは、固定軸受に取付けることができ、板バネ部材の第２セクションは、遊動軸受によってガイドされることが可能であり、板バネ部材は、可撓性薬剤リザーバと接触するように設計され得る。板バネ部材の形状の変化を検出するために、検出器が、板バネ部材の形状の、もたらされた変化を検出し、可撓性薬剤リザーバの充填レベルの測定を可能にするために配置され得る。特には、板バネ部材の形状の変化は、リザーバの厚みの変化によって引き起こされ、これは充填レベルに依存する。特には、板バネ部材の形状の、もたらされた変化を検出することは、板バネ部材のセクションの回転運動の検出に関し、回転運動は角度の変化を検出することにより検出される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
本明細書に記載の本発明は、以下に記載される詳細な説明および添付図面からより完全に理解されるが、添付の特許請求の範囲に記載された発明に限定されるものと考えるべきではない。以下に図面が表示される。
【００２６】
【図１】可撓性薬剤リザーバの充填レベルを測定するためのデバイスの概略的な斜視図である。
【図２ａ】実質的に空である可撓性薬剤リザーバの充填レベルを測定するためのデバイスを示す概略図である。
【図２ｂ】実質的に完全に薬剤で満たされている可撓性薬剤リザーバの充填レベルを測定するためのデバイスを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、可撓性薬剤リザーバの充填レベルを測定するためのデバイス１の概略斜視図を示す。デバイス１は、可撓性薬剤リザーバを支持するための支持体２を備える。可撓性薬剤リザーバは、図１には示されていない。デバイス１は、板バネ部材３を備える。図１に示す実施形態では、板バネ部材３が応力を受けていない状態にある。板バネ部材３は、応力を受けていない状態で円弧状の形状を有している。図１に示すように、板バネ部材３の円弧状の形状は、支持体２まで届く（expand）ことができる。
【００２８】
板バネ部材３の第１セクション３１が固定軸受に取付けられている。図１に示すように、固定軸受はヒンジ軸受４１の形状を有している。以下により詳細に説明するように、板バネ部材３の第２セクション３２は、遊動軸受によってガイドされる。遊動軸受は、滑り軸受４２の形状を有し得る。遊動軸受および滑り軸受４２はどちらも図１には描かれていないので、通常の矢印の代わりに破線矢印で示されている。
【００２９】
板バネ部材３の第１セクション３１は、板バネ部材３の一方の端部を形成することができる。板バネ部材３の第２セクション３２は、板バネ部材３の他方の端部を形成することができる。
【００３０】
板バネ部材３の第１セクション３１は、ヒンジ軸受４１の形状を有することができる、固定軸受によって規定される軸を中心に回転することができる。図１に示すように、ヒンジ軸受４１は、ピボット４１ｐおよびバレルセクション４１ｂを備えている。以下により詳細に説明するように、ピボット４１ｐは支持体２に対して固定して取り付けられている。バレルセクション４１ｂは板バネ部材３に固定して接続されている。ピボット４１ｐがバレルセクション４１ｂを通って延び、かつ板バネ部材３の第１セクション３１がその周りを回転可能な軸を規定する。１つまたは複数のバレルセクション４１ｂが配置され得る。
【００３１】
固定軸受けは、ヒンジ軸受４１の形状を有し得る。遊動軸受は、滑り軸受４２の形状を有し得る。ヒンジ軸受４１は、板バネ部材３の第１セクション３１の回転運動を可能にする。滑り軸受４２は、滑り軸受４２によって規定される方向における板バネ部材３の第２セクション３２のガイドモーションを可能にする。図１には示されていない可撓性薬剤リザーバは、支持体２と板バネ部材３との間に配置することができる。可撓性薬剤リザーバの容積が小さい場合、たとえば、可撓性薬剤リザーバが実質的に空である場合、図１に示されるように、板バネ部材３は、円弧状の形状を有している。可撓性薬剤リザーバは、固定して配置された、支持体２によって支持されている。可撓性薬剤リザーバは、フレキシブルな構造を有する板バネ部材３と接触する。薬剤が可撓性薬剤リザーバ内に充填されると、可撓性薬剤リザーバの体積が増加する。可撓性薬剤リザーバは、板バネ部材３を上方に押圧し、板バネ部材３の形状の変化をもたらす。特に、板バネ部材の第１セクション３１は、ヒンジ軸受４１の周りを回転し、板バネ部材３の第２セクション３２は、滑り軸受４２に沿ってスライドする。
【００３２】
図１に概略的に示されるように、可撓性薬剤リザーバの充填レベルを測定するためのデバイス１は、板バネ部材３の形状の、もたらされた変化を検出し、かつ可撓性薬剤リザーバ６の充填レベルの測定を可能にするための検出器５を含む。検出器５は、支持体２に対して固定して配置される取付部５０を含む。取付部５０は、板バネ部材３の形状の変化、特に板バネ部材３の第１セクション３１の回転運動を感知するための、磁気センサ、光学センサ、機械的センサなどのセンサなどを含むことができる。センサは、板バネ部材３の形状の変化、特に、板バネ部材３の第１セクション３１の回転運動に応じて電気信号を生成するように設計される。図１に示すように、取付部５０は、電気信号および／または電気エネルギーを伝達するための電気配線またはワイヤを含むことができる。
【００３３】
図１に示す実施形態では、磁気センサ５ｓが、取付部５０に固定されている。磁気センサ５ｓは、磁気素子５ｍと協働する。磁気素子５ｍは、板バネ部材３に、特に、板バネ部材３の第１セクション３１に固定される、たとえば、図１に示すように、板バネ部材３の構造は、第１セクション３１から折り曲げられた小さなプレート３ｅを含むことができ、磁気素子５ｍは、たとえば、接合、接着などによって、プレートに固定することができる。磁気素子５ｍは、板バネ部材３の第１セクション３１の回転運動に応じて磁気センサ５ｓの周りの回転運動を行う。磁気センサ５ｓは、磁気素子５ｍの回転運動に関連した信号を生成することができる。可撓性薬剤リザーバの充填レベルの変化は、板バネ部材３の形状の変化および板バネ部材３の第１セクション３１の回転運動、特に、ピボット４１ｐによって規定される軸周りの回転運動をもたらす。したがって、磁気素子５ｍと協働する磁気センサ５ｓにより生成された信号は、可撓性薬剤リザーバの充填レベルに関係している。
【００３４】
図２ａは、可撓性薬剤リザーバ６の充填レベルを測定するためのデバイス１を概略的に示す。図２ａに図示される可撓性薬剤リザーバ６は、実質的に空である。
【００３５】
図２ｂは、可撓性薬剤リザーバ６の充填レベルを測定するためのデバイス１を概略的に示す。図２ｂに図示される可撓性薬剤リザーバ６は実質的に完全に薬剤で充填されている。
【００３６】
図２ａに示すように、板バネ部材３、特に板バネ部材３の接触セクション３３は、実質的に空の可撓性薬剤リザーバ６に接触する。図２ａに示した板バネ部材３は、実質的に応力がかかっていない状態である。板バネ部材３は応力を受けていない状態で円弧状の形状を有している。
【００３７】
図２ｂに示すように、板バネ部材３は、特に板バネ部材３の接触セクション３３は、実質的に完全に薬剤が充填されている可撓性薬剤リザーバ６に接触する。図２ｂに示す板バネ部材３は、実質的に完全に応力を受けた状態にある。板バネ部材３は、実質的に完全に応力を受けた状態において略平板状の形状を有している。
【００３８】
図２ａおよび図２ｂに示す板バネ部材３の形状は大きく異なっている。
【００３９】
板バネ部材３の材料および板バネ部材３の厚さなどの寸法は、板バネ部材３がフレキシブルなバネ構造を有することを規定する。フレキシブルなバネ構造は、板バネ部材３への外力が、板バネ部材３が実質的に応力を受けていない状態から実質的に完全に応力を受けた状態またはその間の任意の状態にされ得るという効果をもたらし得るものである。フレキシブルなバネ構造は、外力無しで、板バネ部材３のバネ力が、板バネ部材３が完全に応力を受けた状態または完全に応力を受けた状態よりも低い任意の状態から実質的に応力を受けていない状態に自動的に戻るという効果をもたらすものである。実質的に応力を受けていない状態と実質的に完全に応力を受けた状態の間において、板バネ部材３は、円弧状の形状と略平板状の形状との間でその形状を変化させ、円弧状の形状は、実質的に応力を受けていない状態に対応し、略平板状の形状は、実質的に完全に応力を受けた状態に対応する。
【００４０】
可撓性薬剤リザーバ６が実質的に完全に薬剤で満たされていると、板バネ部材３のバネ力は、可撓性薬剤リザーバ６に圧力をかける。板バネ部材３のフレキシブルなバネ構造は、板バネ部材３が実質的に可撓性薬剤リザーバ６を触れるが、顕著に板バネ部材３を変形させないか、または板バネ部材３に大きな応力を適用しないような方法で、可撓性薬剤リザーバ６に適合され得る。通常、数十ミリニュートンのバネ力、たとえば１０〜５０ミリニュートン、好ましくは１０〜３０ミリニュートンで十分である。
【００４１】
板バネ部材３は、小さなバネ力のみを提供する必要がある。したがって、板バネ部材３は、可撓性薬剤リザーバのための利用可能な空間が実質的に減少しないことを可能にする薄い構造を有することができる。たとえば、完全に充填された可撓性薬剤リザーバは、医療用注入デバイスのハウジングの一方の壁から他方の壁まで実質的に延びることができ、薄い構造のため、板バネ部材３は、利用可能な空間を減少させない。
【００４２】
図２ａおよび図２ｂに示すように、板バネ部材３の第１セクション３１は、ヒンジ軸受４１の形状の固定軸受に取付けられる。板バネ部材３の第２セクション３２は、滑り軸受４２の形状の遊動軸受によってガイドされる。ヒンジ軸受４１は、支持体２に対して固定して取付けられるピボット４１ｐを含む。ピボット４１ｐは、バレルセクション４１ｂに取り付けられ、バレルセクション４１ｂは、板バネ部材３の第１セクション３１に接続される。滑り軸受４２は、固定部４２ｘに沿ってスライド可能なガイドセクション４２ｇを含む。固定部４２ｘは、支持体２に対して固定的に取り付けられる。ガイドセクション４２ｇは、板バネ部材３の第２セクション３２に接続される。ガイドセクション４２ｇは、支持体２に対して実質的に水平方向に固定部４２ｘに沿ってスライド可能である。滑り軸受４２の円滑かつ長期の動作を提供するために、図２ａおよび図２ｂに示すように、ガイドセクション４２ｇは、湾曲した形状を有することができ、固定部４２ｘは、平坦な表面を有することができる。
【００４３】
図２ａに図示される可撓性薬剤リザーバ６は、実質的に空である。板バネ部材３は、円弧状の形状を有している。可撓性薬剤リザーバ６内に薬剤を充填することにより、可撓性薬剤リザーバ６の容積が増大する。板バネ部材３の接触セクション３３は、支持体２から離れて上向きに押され、板バネ部材３の変形をもたらす。第１セクション３１は、ヒンジ軸受４１のピボット４１ｐによって規定される軸を中心に回転する。第２セクション３２は、滑り軸受４２の固定部４２ｘに沿って水平方向にスライドする。板バネ部材３のバネ力が増加する。図２ｂに図示される可撓性薬剤リザーバ６は、実質的に完全に薬剤で満たされている。板バネ部材３は、略平板状の形状を有している。
【００４４】
図２ａおよび図２ｂに示すように、取付部５０は、支持体２に対して固定された位置に配置されている。磁気センサ５ｓは、取付部５０に固定される。磁気センサ５ｓは、磁気素子５ｍと協働する。磁気素子５ｍは、板バネ部材３に、特に、板バネ部材３の第１セクション３１に固定される。図２ａおよび図２ｂに示すように、可撓性薬剤リザーバ６が、図２ａにしたがって実質的に空である場合、可撓性薬剤リザーバ６が図２ｂにしたがって実質的に完全に薬剤で充填されている場合よりも、磁気素子５ｍは、磁気センサ５ｓに対して異なる相対位置を示す。図２ａおよび図２ｂに示すように、磁気素子５ｍの磁力線５ｆは、可撓性薬剤リザーバ６の充填レベルに依存する傾きで磁気センサ５ｓを横切る。磁力線５ｆの傾きの変化は、小型、安価で堅牢な構造を有し得る磁気センサ５ｓで検出することができる。かかる構造を有する磁気センサ５ｓは既製品を利用可能である。
【００４５】
磁気センサ５ｓは、磁界の方向に依存する２つの結合された信号、たとえば、磁気センサ５ｓに対する磁界の角度の正弦および余弦に比例する２つの電圧、が生成される構造を有し得る。これら２つの信号間の比率を決定することによって、磁気センサにおける磁場の絶対磁場強度への依存性が除去され得る。
【００４６】
代替的にまたは付加的に、２つのホール効果センサが、磁気素子５ｍの磁界を検出するために配置され得る。２つのホール効果センサは、互いに垂直に配置することができる。
【００４７】
板バネ部材３から屈曲した小さなプレート３ｅは、図１に示すように、磁気素子３ｍのための固定具を提供する代わりに、またはそれに加えて、ミラーを含むように構成することができる。ミラーは、光検出器の信号が可撓性薬剤リザーバ６の充填レベルそれぞれに対する第１セクション３１の角度に関連付けられるように、たとえばＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）およびフォトディテクなどの光源および光検出器と協働することができる。
【００４８】
代替的にまたは付加的に、たとえば、電位差計に基づく機械的構造は、可撓性薬剤リザーバ６の充填レベルの測定を可能にすることができる。
【００４９】
可撓性薬剤リザーバ６の充填レベルを測定するためのデバイス１は較正することができる。まず、空の可撓性薬剤リザーバを配置し、測定された充填レベルを記録する。次いで、可撓性薬剤リザーバを、薬剤で満たし、充填した薬剤の体積および測定された充填レベルを記録する。変形例では、較正は、少なくとも部分的にユーザによって行われ得る。たとえば、ユーザは、可撓性薬剤リザーバに薬剤を充填することができ、測定された充填レベルの変化と共に充填した薬剤の体積を記録することができる。たとえば、可撓性薬剤リザーバの構造上の公差が考慮され得る。
【００５０】
デバイス１の操作中、薬剤は、可撓性薬剤リザーバから取り出すことができ、また補充することができる。たとえば、ポンプ内の未使用量の薬剤は、可撓性薬剤リザーバに再充填することができ、特許文献１などの従来技術に反して、デバイス１が、可撓性薬剤リザーバの充填レベルを正しく測定することができる。
【００５１】
板バネ部材３の第１セクション３１、接触部３３および第２セクション３２は、次々に続くことができる。換言すれば、接触部３３が、第１セクション３１と第２セクション３２との間に配置され得る。しかしながら、当業者が理解するように、第１セクション３１、接触部３３および第２セクション３２の幾何学的形状のより正確な定義は不要である。
【００５２】
たとえば、柔軟性、安定性などの板バネ部材６の必要な機械的特性や、可撓性薬剤リザーバとの接触の表面などを提供するために、図１に示すように、板バネ部材３は、カットアウトまたはブレークスルーを含むことができる。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【国際調査報告】
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